1.继电器

一、功能以及原理

继电器（Relay）是一种电控开关，其工作原理基于电磁感应。继电器通常包括一个电磁线圈和一组触点。

1.1 工作原理

电磁线圈：继电器内部包含一个电磁线圈，通常由绕制在绝缘芯片上的细导线组成。当通过线圈通电时，产生电磁场。
磁性吸引：电磁场会使继电器中的铁芯（或磁性材料）受到磁性吸引，导致铁芯在电磁力的作用下移动。
触点操作：铁芯的移动会导致机械部分的运动，最终使触点（开关）发生动作。继电器通常有常开（Normally Open，NO）和常闭（Normally Closed，NC）两组触点。
- 常闭触点：在继电器未通电时处于闭合状态，当电磁线圈通电时，触点打开。
- 常开触点：在继电器未通电时处于打开状态，当电磁线圈通电时，触点闭合。

1.2 作用

低压控制高压

继电器通常由低压电流驱动，通过电磁感应或其他机制控制高压电路的开关这使得低压控制电路与高压负载电路之间保持物理和电气上的隔离。

隔离作用

继电器提供了电气隔离，避免低压控制电路受到高压电流影响，减少电气故障的风险。例如，微控制器或低压开关可以通过继电器控制高压电动机的启动或停止。

安全性

直接用低压电路控制高压电器会涉及到高电流和高电压，可能造成电击或设备损坏。继电器作为中介装置，能够安全地在低压控制信号和高压设备之间进行切换。

二、引脚介绍以及对应开发板可用引脚

引脚	可连接引脚	功能
VCC （电源正极）	5V 引脚	连接到arduino板上的电源5V上，为传感器提供工作电压
GND （电源负极）	GND 引脚	连接到Arduino板上的GND位置
IN	数字引脚（ 0-13）	控制输入引脚。当这个引脚接收到一个信号（通常是高电平或低电平，取决于继电器的配置），继电器会被激活，从而闭合或断开其控制的电路
NO (常开开关)		常开触点。当继电器未激活时，这个触点是断开的。当继电器激活时，这个触点会闭合，允许电流通过。通常外部设备的一端
COM	通常连接到电源或地	公共触点。这个触点在继电器激活时会与NO触点或NC触点连接。
NC (常关开关)		常闭触点。当继电器未激活时，这个触点是闭合的。当继电器激活时，这个触点会断开。通常外部设备的另一端

三、代码控制（如何使用文本代码或图形化代码控制）

以智能浇花系统为例，要实现水泵在土壤湿度传感器读取湿度值小于 30 时智能浇花，需要使用到继电器来控制水泵的开关，下面提供示例代码

3.1 文本代码

volatile float val;

#define SM_AOUT_PIN 0
#define SM_DOUT_PIN 0

void setup() {

  pinMode(SM_AOUT_PIN, INPUT);
  pinMode(SM_DOUT_PIN, INPUT);  pinMode(8, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);

}

void loop() {
    val = analogRead(SM_AOUT_PIN);
    Serial.println("土壤湿度为");
    Serial.println(val);
    if (val < 30) {
      digitalWrite(8, HIGH);
      Serial.println("water pump on");

    }
    else {
      digitalWrite(8, LOW);
      Serial.println("water pump off");

    }
}

3.2 图形化代码

四、相关案例演示

在 AI Lab 平台的精选项目中，能够查看操纵案例，链接如下

https://www.funcode.cc/simulate?project_id=41&type=3&share_source=0

4.1 智能浇花系统连线演示图

继电器模块:

1.VCC 引脚连接到 Arduino 的 5V 电源引脚。

2.GND 引脚连接到 Arduino 的 GND 引脚。

3.IN 引脚连接到 Arduino 的数字输出引脚 8。

4.NO（常开）引脚连接到水泵负极。

5.COM（公共）引脚也连接到电池负极。

由此土壤湿度传感器通过读取湿度值发送至开发板，开发板传输信号给继电器后，继电器能够控制水泵的开关

4.2 智能浇花系统效果演示图

可以看到在当土壤湿度低于阈值时，Arduino 触发继电器闭合，启动水泵。

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